[发明专利]一种基于碘掺杂污泥基活性焦光催化降解染料废水的方法

说明书

本发明提供了一种基于碘掺杂污泥基活性焦光催化降解染料废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将生物污泥冷冻干燥，粉碎成生物污泥颗粒；取生物污泥颗粒放入反应釜中，加入碘乙醇溶液，密封，然后在磁力搅拌、加热条件下反应；反应结束后，自然冷却、清洗、过滤、真空干燥，可得碘掺杂污泥基活性焦；步骤2：取步骤1制备所得的碘掺杂污泥基活性焦分散至染料废水中，调节pH值至6.8～7.2，然后放入光反应装置中进行可见光辐照，磁力搅拌；反应结束后固液分离，所得上清液测定吸光度。本发明工艺简单，反应温和，脱色率高，安全性好。

技术领域

本发明属于工业废水治理技术领域，特别涉及一种基于碘掺杂污泥基活性焦光催化降解染料废水的方法。

背景技术

染料废水具有水量大、色度和有机物浓度高、水质和pH值变化大、成分复杂等特点，另外废水中还含有残余染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等，属于生化性较差的工业废水。现阶段，水资源短缺和污染物排放已成为印染行业可持续性发展的制约性因素。为了满足染料废水日益严格的排放标准和综合回用标准，传统废水处理工艺必须进行升级改造，并组合深度处理工艺，以进一步去除二级生化处理工艺所不能去除的污染物，如溶解性难降解有机物等。

目前，虽然采用一些诸如光化学、电化学和高级氧化等深度处理染料废水取得了良好效果，但由于处理成本、能耗和二次污染等因素的制约，这些技术工艺还尚未在染料废水深度处理中大规模应用。此外，为了寻求能够高效去除染料废水中难生物降解物质的技术方法，国内外相关学者相继开发了一些新技术和新工艺，如自由基氧化和光催化氧化技术等。目前被报道较多的光催化氧化技术主要以金属半导体材料为主，如含钛、含铋、含银材料等，这些光催化材料虽然对有机污染物具有较好的光降解性能，但在应用过程中不可避免地溶出具有一定毒性的金属离子，从而提高了其安全风险。因此，开发具有反应活性高和安全性好的无机元素掺杂光催化材料，是解决目前金属半导体光催化材料在环境污染治理过程中所存在问题的有效途径，具有较好的研究价值和应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何高效而安全地去除染料废水中的难生物降解染料物质，克服目前金属半导体材料在应用过程中溶出具有一定毒性金属离子的不足。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于碘掺杂污泥基活性焦光催化降解染料废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将生物污泥冷冻干燥，粉碎成生物污泥颗粒；取生物污泥颗粒放入反应釜中，加入碘乙醇溶液，密封，然后在磁力搅拌、加热条件下反应；反应结束后，自然冷却、清洗、过滤、真空干燥，可得碘掺杂污泥基活性焦；

步骤2：取步骤1制备所得的碘掺杂污泥基活性焦分散至染料废水中，调节pH值至6.8～7.2，然后放入光反应装置中进行可见光辐照，磁力搅拌；反应结束后固液分离，所得上清液测定吸光度。

优选地，所述步骤1中，生物污泥颗粒的直径为1～2mm。

优选地，所述步骤1中，反应釜为装有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，不锈钢反应釜体积为100mL。

优选地，所述步骤1中，碘乙醇溶液中的碘含量与生物污泥质量比为(0.1～0.5):1。

优选地，所述步骤1中，碘乙醇溶液质量浓度为20g/L。

优选地，所述步骤1中，磁力搅拌速率为400～800r/min，反应温度为160～200℃，反应时间为2～6h。

优选地，所述步骤1中，清洗为去离子水冲洗。

优选地，所述步骤2中，染料废水为活性染料或偶氮染料废水，质量浓度为10mg/L，色度为600～1000倍。

优选地，所述步骤2中，可见光辐照强度为100～200mW/cm²，可见光辐照时间为2～4h。